CN114354094B - 数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控车床技术领域，具体为数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具，包括主轴连接法兰、夹具本体、拉杆、橡胶柔性涨套、基准和限位组件，主轴连接法兰的上端设置有夹具本体，夹具本体的上表面设置有基准，基准的上端设置有被加工零件，两个夹具本体之间贯穿的拉杆的下端螺纹相连接有后拉盘，拉杆的上端螺接有螺纹盖，螺纹盖的上表面固定有四组固定块，每组固定块之间固定的转轴上均铰接有限位组件，限位组件的中间穿过橡胶柔性涨套，限位组件的上端设置有上盖，上盖的左右两端固定的锯齿条的侧面啮合连接有齿轮，同时通过可张合的限位组件方便橡胶柔性涨套的安装，方便橡胶柔性涨套紧贴被加工零件的内侧面，减少被加工零件的形变。

Description

数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具

技术领域

本发明涉及数控车床技术领域，具体为数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具。

背景技术

目前通常使用的是手动卡盘、液压卡盘和其他类型的内涨位移夹具，手动卡盘、液压卡盘在夹持工件时，夹持长度小于5mm时，被夹持零件在加工时有脱离卡盘的风险，在夹持薄壁零件时，由于二爪、三爪、四爪卡盘在夹持时夹持面都是二点、三点、四点接触，夹持力分部不均会造成薄壁零件变形，无法保证零件几何尺寸和几何精度，此外，卡盘夹持还因为卡爪的间隙和薄壁零件承受不了液压卡盘的最小压力而产生变形；其他类型的内涨位移夹具夹持工件时，由于在夹持运动过程中，内涨涨套会轴向位移，在这种情形下，夹持肓孔零件或夹持距离小于3mm时，会因为夹持距离不够造成夹持力不足，从而被夹持零件在加工时有脱离夹具的风险，此类夹具还不能精准的设定夹持距离。

另外，在加工法兰类零件时，有些类型的零件平行度要求较高，在装夹零件时，由于安装基准面和零件之间可能存有未清理干净的铁屑或其它异物，此时，在没有检测手段的情况下，平行度很难保证，成品合格率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具，包括主轴连接法兰、夹具本体、拉杆、橡胶柔性涨套、基准和限位组件，主轴连接法兰安装于机床主轴或加工中心的工作台上，主轴连接法兰的上端设置的圆环套的内侧固定有夹具本体，所述夹具本体的上表面设置有基准，基准的上端的外侧开设有气密检测孔，两个基准的上端的内侧设置有被加工零件，两个夹具本体之间贯穿的拉杆的下端通过外螺纹与后拉盘的上端的内螺纹相连接，后拉盘的下端的内螺纹和机床主轴拉杆连接，拉杆的下端的中间设置有气密接头，拉杆的上端螺接有螺纹盖，螺纹盖的上表面固定有四组固定块，每组固定块之间固定的转轴上均铰接有限位组件，限位组件的中间穿过橡胶柔性涨套，限位组件的上端设置有上盖，上盖的左右两端固定的锯齿条滑动连接在限位套内，限位套固定在基准上表面的侧端，锯齿条的侧面啮合连接有齿轮。

优选的，所述限位套的开口的宽度和齿轮的宽度一致，齿轮的侧端设置的电机固定在基准的上表面，上盖圆形的中间的下表面固定有下窄上宽的挤压块，挤压块抵在限位组件的上端，上盖的侧端呈两个向外侧突出的方形板。

优选的，所述拉杆的上下两端均设置有螺纹，夹具本体的下端开设的圆弧状的凹槽卡接在后拉盘的外侧，后拉盘的外侧形状呈T形柱，后拉盘的下端的中间螺接的拉杆通过机床主轴自配的液压油缸驱动。

优选的，所述限位组件包括弯杆和扭簧，弯杆的中间呈竖直状，弯杆的上端呈向外侧弯曲的倒钩型，弯杆的中间的外侧面设置有弧形的缓冲块。

优选的，所述弯杆的圆弧状的下端的中间开设有通孔，通孔内贯穿有转轴，弯杆的宽度和两个固定块之间的间距一致，弯杆的下端的中间开设有缺口，缺口内设置有扭簧，扭簧缠绕在转轴上。

优选的，所述橡胶柔性涨套套在弯杆的竖杆的外侧，缓冲块抵在橡胶柔性涨套的内侧面，缓冲块的高度和被加工零件的内侧面的高度一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设置合理，功能性强，具有以下优点：

1.本发明提出的数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具通过橡胶柔性涨套实现零位移，同时通过可张合的限位组件方便橡胶柔性涨套的安装，方便橡胶柔性涨套紧贴被加工零件的内侧面，减少被加工零件的形变；

2.本发明提出的数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具设置的橡胶柔性涨套是柔性涨套，在夹持时，橡胶柔性涨套夹持面平行涨紧，能与被加工零件内孔圆弧面达到%的贴合，所以摩擦系数高，夹持力大，更能有效防止零件变形；

3.本发明提出的数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具通过齿轮带动上盖上下移动，从而方便挤压块挤压在四个弯杆的上端，方便通过弯杆将橡胶柔性涨套撑开，同时通过缓冲块进行二次缓冲。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的三维图；

图3为本发明的剖视三维图；

图4为本发明中夹具本体和基准上结构的三维图；

图5为本发明中拉杆的上下两端螺接的结构***三维图；

图6为本发明中上盖和限位组件的***三维图。

图中：1、主轴连接法兰；2、夹具本体；3、拉杆；31、螺纹盖；32、固定块；33、转轴；4、橡胶柔性涨套；5、基准；51、齿轮；52、限位套；53、上盖；54、挤压块；55、锯齿条；6、后拉盘；7、气密接头；8、加工零件；9、限位组件；91、弯杆；92、缓冲块；93、缺口；94、扭簧。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具，包括主轴连接法兰1、夹具本体2、拉杆3、橡胶柔性涨套4、基准5和限位组件9，主轴连接法兰1安装于机床主轴或加工中心的工作台上，主轴连接法兰1的上端设置的圆环套的内侧固定有夹具本体2，夹具本体2的上表面设置有基准5，基准5的上端的外侧开设有气密检测孔，通过基准5调整夹持被加工零件8的长度，两个基准5的上端的内侧设置有被加工零件8，两个夹具本体2之间贯穿的拉杆3的下端通过外螺纹与后拉盘6的上端的内螺纹相连接，夹具本体2的下端开设的圆弧状的凹槽卡接在后拉盘6的外侧，后拉盘6的下端的内螺纹和机床主轴拉杆连接，拉杆通过机床主轴自配的液压油缸驱动，主轴拉杆的下端的中间设置有气密接头7，方便进行气密性检测，拉杆3的上端螺接有螺纹盖31，方便进行拆卸，螺纹盖31的上表面固定有四组呈圆周分布的固定块32，每组两个固定块32之间固定的转轴33上均铰接有限位组件9，限位组件9穿过被加工零件8的中间，限位组件9的中间穿过橡胶柔性涨套4，由机床主轴自配的液压油缸驱动拉杆3进行拉紧和放松动作，从而方便限位组件9穿过被加工零件8，便于被加工零件8后续进行安装和拆卸。

限位组件9包括弯杆91和扭簧94，弯杆91的中间呈竖直状，弯杆91的上端呈向外侧弯曲的倒钩型，弯杆91的中间的外侧面设置有弧形的缓冲块92，弯杆91的圆弧状的下端的中间开设有通孔，通孔内贯穿有转轴33，便于弯杆91的旋转，弯杆91的宽度和两个固定块32之间的间距一致，弯杆91的下端的中间开设有缺口93，缺口93内设置有扭簧94，扭簧94缠绕在转轴33上，扭簧94的一端抵在弯杆91的外侧面，另一端抵在螺纹盖31的上表面，通过扭簧94的弹力，使得四个弯杆91向中间靠拢，从而使得弯杆91的上端的外径小于被加工零件8的内径，橡胶柔性涨套4套在弯杆91的竖杆的外侧，方便橡胶柔性涨套4的安装和拆卸，缓冲块92抵在橡胶柔性涨套4的内侧面，防止弯杆91进行夹紧时橡胶柔性涨套4滑落，同时缓冲块92的高度和被加工零件8的内侧面的高度一致，通过缓冲块92增加缓冲，有效防止被加工零件8的变形，限位组件9的上端设置有上盖53，上盖53罩在被加工零件8的上表面，从而减少异物进入被加工零件8和基准5之间，上盖53的侧端呈两个向外侧突出的方形板，方形板的端部固定的锯齿条55滑动连接在限位套52内，方便对上盖53进行支撑，同时方便上盖53上下移动，限位套52固定在基准5上表面的侧端，限位套52的开口的宽度和齿轮51的宽度一致，锯齿条55的侧面啮合连接有齿轮51，齿轮51的侧端设置的电机固定在基准5的上表面，通过电机使得齿轮51带动锯齿条55上下移动，从而方便带动上盖53上下移动，方便被加工零件8的安装和固定，上盖53圆形的中间的下表面固定有下窄上宽的挤压块54，挤压块54抵在限位组件9的上端，通过上盖53上下移动，从而方便通过挤压块54挤开四个弯杆91，从而通过弯杆91挤压在橡胶柔性涨套4使其紧贴被加工零件8的内表面，方便被加工零件8的固定，被加工零件8的轴向不产生位移，同时有效防止被加工零件8变形。

本发明的具体步骤有：实际工作时，主轴连接法兰1安装于机床主轴或加工中心的工作台上，将夹具本体2锁定在主轴连接法兰1的上端，两个夹具本体2的上表面均设置有基准5，两个基准5的内侧端设置有被加工零件8，通过基准5调整夹持被加工零件8的长度，并为有需求的被加工零件8配置气密检测孔，两个夹具本体2中间贯穿的拉杆3的上端螺接有螺纹盖31，螺纹盖31的上表面固定有四组呈圆周分布的固定块32，每组固定块32之间固定的转轴33上螺接有限位组件9，限位组件9穿过橡胶柔性涨套4，拉杆3的下端螺纹连接有后拉盘6，再由后拉盘6的下端螺接机床主轴拉杆，由机床主轴自配的液压油缸驱动拉杆3进行拉紧和放松动作，从而方便限位组件9穿过被加工零件8，便于被加工零件8后续进行安装和拆卸，限位组件9的主体的弯杆91的下端中间开设的通孔内贯穿有转轴33，弯杆91的下端的中间开设的缺口93内设置有扭簧94，扭簧94缠绕在转轴33上，扭簧94的一端抵在弯杆91的外侧面，另一端抵在螺纹盖31的上表面，通过扭簧94的弹力，使得四个弯杆91向中间靠拢，从而使得弯杆91的上端的外径小于被加工零件8的内径，方便弯杆91穿过被加工零件8，同时方便橡胶柔性涨套4套在弯杆91的外测，方便橡胶柔性涨套4的安装和拆卸，橡胶柔性涨套4是配备气密检测装置能有效提高产品精度，重复安装稳定，降低产品的报废率，同时弯杆91的竖杆的外侧面固定的缓冲块92抵在橡胶柔性涨套4的内侧面，防止弯杆91进行夹紧时橡胶柔性涨套4滑落，同时通过缓冲块92增加缓冲，以免被加工零件8产生形变，限位组件9的上端设置的上盖53罩在被加工零件8的上表面，从而减少异物进入被加工零件8和基准5之间，上盖53的两侧的方形板的下端固定有锯齿条55，锯齿条55滑动连接在限位套52的内腔中，方便上盖53上下移动的同时方便通过限位套52将上盖53进行支撑，限位套52的开口外侧设置的齿轮51啮合连接在锯齿条55的侧面，通过电机使得齿轮51带动锯齿条55上下移动，从而方便带动上盖53上下移动，上盖53的中间的下表面固定的挤压块54抵在四个弯杆91的上端，通过上盖53上下移动，从而方便通过挤压块54挤开四个弯杆91，从而通过弯杆91挤压在橡胶柔性涨套4使其紧贴被加工零件8的内表面，方便被加工零件8的固定，被加工零件8的轴向不产生位移，同时有效防止被加工零件8变形，方便进行气密性检测。

检测步骤包括：将设定的不大于0.2MPa压力的空气由气密检测进气口进入主轴拉杆的下端的中间设置的气密接头7中，通过后拉盘6、夹具本体2和基准5的内部设置的进气轨迹，最终到达基准5端面上的三个气密检测口（出气口），此时，被加工零件8的安装面如能紧密贴合于基准5的气密检测口，此时整套夹具内的气压值会达到气动电子元件的气压数值要求，从而满足机床启动条件，机床可以启动并完成加工运行，即平行度合格；反之被加工零件8的安装面没有紧密贴合于基准5的气密检测口，那么，产生漏气，整套夹具内的气压值将达不到气动电子元件的气压数值要求而无法满足机床启动条件，机床无法启动，必须清理掉被加工零件8与基准5之间的铁屑或其它异物，满足机床启动条件后，才能重新启动机床加工。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具，包括主轴连接法兰（1）、夹具本体（2）、拉杆（3）、橡胶柔性涨套（4）、基准（5）和限位组件（9），主轴连接法兰（1）安装于机床主轴或加工中心的工作台上，主轴连接法兰（1）的上端设置的圆环套的内侧固定有夹具本体（2），其特征在于：所述夹具本体（2）的上表面设置有基准（5），基准（5）的上端的外侧开设有气密检测孔，基准（5）的上端的内侧设置有被加工零件（8），两个夹具本体（2）之间贯穿的拉杆（3）的下端通过外螺纹与后拉盘（6）的上端的内螺纹相连接，后拉盘（6）的下端的内螺纹和机床主轴拉杆连接，主轴拉杆的下端的中间设置有气密接头（7），拉杆（3）的上端螺接有螺纹盖（31），螺纹盖（31）的上表面固定有四组固定块（32），每组固定块（32）之间固定的转轴（33）上均铰接有限位组件（9），限位组件（9）的中间穿过橡胶柔性涨套（4），限位组件（9）的上端设置有上盖（53），上盖（53）的左右两端固定的锯齿条（55）滑动连接在限位套（52）内，限位套（52）固定在基准（5）上表面的侧端，锯齿条（55）的侧面啮合连接有齿轮（51）；

所述限位组件（9）包括弯杆（91）和扭簧（94），弯杆（91）的中间呈竖直状，弯杆（91）的上端呈向外侧弯曲的倒钩型，弯杆（91）的中间的外侧面设置有弧形的缓冲块（92），所述橡胶柔性涨套（4）套在弯杆（91）的竖杆的外侧，缓冲块（92）抵在橡胶柔性涨套（4）的内侧面，缓冲块（92）的高度和被加工零件（8）的内侧面的高度一致。

2.根据权利要求1所述的数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具，其特征在于：所述限位套（52）的开口的宽度和齿轮（51）的宽度一致，齿轮（51）的侧端设置的电机固定在基准（5）的上表面，上盖（53）圆形的中间的下表面固定有下窄上宽的挤压块（54），挤压块（54）抵在限位组件（9）的上端，上盖（53）的侧端呈两个向外侧突出的方形板。

3.根据权利要求1所述的数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具，其特征在于：所述螺纹盖（31）的外径和拉杆（3）的中间的外径一致，每组固定块（32）分为两个，固定块（32）的高度低于被加工零件（8）的下表面，固定块（32）的圆弧状的上端的中间贯穿有转轴（33），四组固定块（32）呈圆周分布。

4.根据权利要求1所述的数控机床后拉式内涨零位移气密检测夹具，其特征在于：所述弯杆（91）的圆弧状的下端的中间开设有通孔，通孔内贯穿有转轴（33），弯杆（91）的宽度和两个固定块（32）之间的间距一致，弯杆（91）的下端的中间开设有缺口（93），缺口（93）内设置有扭簧（94），扭簧（94）缠绕在转轴（33）上。

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